DE436355C - Verfahren zur Nutzbremsung von durch Gleichstrommaschinen angetriebenen Fahrzeugen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Nutzbremsung von durch Gleichstrommaschinen angetriebenen Fahrzeugen. Um bei Fahrzeugen, welche durch Gleichstrommaschinen angetrieben werden, die Nutzbremsung zu ermöglichen, muß im allgemeinen eine Umschaltung des Anker- und Feldstromkreises vom Motorbetrieb in den Generatorbetrieb erfolgen. Dieser Generatorbetrieb gestaltet sich nicht schwierig, wenn die Spannung des Netzes, auf welches zurückgearbeitet werden soll, eine unveränderliche oder wenig veränderliche Größe ist. Anders jedoch ist es bei Netzen mit stark veränderlicher Spannung. Liegt die Feldwicklung im Nebenschluß zum Anker, dann wird eine plötzliche Änderung der Netzspannung nicht in gleicher Weise auf die beiden Stromkreise der Maschine einwirken. Die Feldwicklung besitzt im allgemeinen eine größere Induktivität als der Anker, so daß die Feldänderung der Spannungsänderung langsamer folgt, als die Stromänderung im Ankerstromkreis. Nimmt man den Fall an, daß die Netzspannung plötzlich ausbleibt, dann aber nach einer gewissen Zeit wiederkehrt und daß der Flux der Maschine ursprünglich auf eine gewisse Stromangabe des Ankers eingestellt war, dann wird bei plötzlicher Spannungswiederkehr der Ankerstrom zunächst einen übermäßig hohen Wert annehmen, bis mit allmählicher Zunahme des Fluxes die wachsende Gegenspannung des Ankers den Strom zunächst auf o, dann aber auf den der vollen Netzspannung entsprechenden Endwert reduziert. Derartige Stromstöße sind aber eine Gefahr für den störungsfreien Betrieb des Fahrzeugs, weil sie leicht Anlaß zum Rundfeuer am Kollektor geben. Man hat auch bereits in den Stromkreis sowohl der Feldwicklungen, als auch in den Stromkreis der Anker Ohmsche Widerstände geschaltet, welche wohl geeignet sind, die auftretenden Stromstöße abzudämpfen, welche aber ihr Auftreten nicht verhindern. Diese Widerstände erfüllen demnach ihren Zweck nun unvollkommen und, soweit sie sich im Ankerstromkreis befinden, absorbieren sie einen Teil der Bremsleistung der Maschinen und beeinträchtigen dadurch die Nutzbremsung selbst.
• Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Nutzbremsung von durch Gleichstrommaschinen angetriebenen Fahrzeugen, bei welcher eine Schaltung verwendet wird, durch welche zwei parallele und unabhängig regelbare Stromkreise erzeugt werden, und zwar erstens der Ankerstromkreis, bestehend aus den über einen Regulierwiderstand angeschlossenen, in Reihen- oder in Reihenparallel- oder in Parallelschaltung betriebenen Ankern, und zweitens der Feldstromkreis, bestehend aus den ebenfalls über einen Regulierwiderstand an das Netz angeschlossenen, unter sich in Reihe geschalteten Feldwicklungen der Gleichstrommaschinen. Hierbei sollen nun erfindungsgemäß Einrichtungen vorgesehen sein, welche die Zeitkonstanten der beiden Stromkreise derart einstellen, daß bei schnellen Änderungen der Netzspannung die Einstellung des Feldstromkreises auf seinen der neuen Netzspannung entsprechenden Endwert mindestens gleich schnell wie die Einstellung des Ankerstromes auf seinen entsprechenden Endwert erfolgt.
• Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Abbildung näher erläutert. Darin sind a die Oberleitung des Netzes, b ein im Ankerstromkreis befindlicher Regulierwiderstand, c eine Drosselspule, d-d Widerstände zum Ausgleich der Belastung, e-e-e-e die in Reihenparallelschaltung befindlichen Anker der vier Gleichstrommaschinen des Fahrzeugs, h-h-l-h Kompoundwicklungen, welche vom Ankerstrom durchflossen werden, f ein im Feldstromkreis befindlicher Regulierwiderstand, g-g-g-g die unter sich in Reihe geschalteten Feldwicklungen der vier Gleichstrommaschinen des Fahrzeugs.
• Der Ankerstromkreis b-c-d-e-h liegt parallel zum Feldstromkreis f-g-g-g-g. In diesem Beispiel dient die in den Ankerstromkreis eingeschaltete Drosselspule c zur Erhöhung der Zeitkonstante des Ankerstromkreises. Auch die Kompoundwicklung h wirkt im gleichen Sinne. Falls die Maschinen Kompensationswicklungen zur Neutralisierung der Ankeramperewindungen besitzen, ist es zweckmäßig, diese für den Generatorbetrieb unwirksam zu machen. Am besten wird man von vornherein die Maschine so bauen, daß durch den Belastungsstrom ein starkes Ankerquerfeld erzeugt wird. Die hohe Induktivität des Ankers unterstützt dann die Wirkung der zusätzlichen Drosselspule. An Stelle der zusätzlichen Drosselspule im Ankerstromkreis kann auch ein zusätzlicher Widerstand im Feldstromkreis treten, oder aber es können beide Mittel gleichzeitig angewendet werden. Querschnitt und Windungszahl der Feldwicklungen sind natürlich dem Widerstandsverhältnis des Kreises anzupassen. Die Widerstände d-d in der Abbildung haben einen anderen Zweck. Sie kommen vorwiegend bei Fahrzeugen mit Einzelachsenantrieb in Betracht, bei denen die Verteilung der Last auf die einzelnen Maschinen sehr verschieden sein kann: In diesem besonderen Falle dienen diese Widerstände dazu, den Strom auf die einzelnen Anker gleichmäßig zu verteilen, ohne daß durch sie die Zeitkonstante des Ankerkreises unter den Wert der Zeitkonstante des Feldstromkreises herabgesetzt wird.
• Bei dieser Einrichtung stören die plötzlichen Spannungsänderungen des Netzes den Bremsbetrieb in keiner Weise. Ein übergroßer Stromstoß im Ankerstromkreis tritt nicht auf, weil der Flux der Maschine sich schneller als der Ankerstrom ändert und die durch ihn erzeugte elektromotorische Kraft der Netzspannung entgegenwirkt und damit das übermäßige Anwachsen des Ankerstromes verhindert.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Nutzbremsung von durch Gleichstromseriemotoren angetriebenenFahrzeugen, bei welchen zur Nutzbremsung die Schaltung dahin geändert wird, daß zwei parallele und unabhängig regelbare Stromkreise erzeugt werden, und zwar =. der Ankerstromkreis, bestehend aus den über einen Regulierwiderstand an das Netz angeschlossenen, in Reihen- oder in Reihenparallel- oder in Parallelschaltung betriebenen Ankern, und 2. der Feldstromkreis, bestehend aus den ebenfalls über einen Regulierwiderstand an das Netz angeschlossenen, unter sich in Reihe geschalteten Feldwicklungen der Gleichstrommaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines im Ankerstromkreis liegenden, zusätzlichen induktiven Widerstandes oder eines im Feldstromkreis liegenden Ohmschen Widerstandes oder beider die Zeitkonstanten der beiden Stromkreise derart eingestellt werden, daß bei schnellen Änderungen der Netzspannung die Einstellung des Feldkreisstromes auf seinen der neuen Netzspannung entsprechenden Endwert mindestens gleich schnell als die Einstellung des Ankerstromes auf seinen entsprechenden Endwert erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinen so gebaut sind, daß der Ankerstrom ein starkes Querfeld erzeugt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen mit Einzelachsenantrieb auch vor die parallel geschalteten Anker bzw. Ankerreihen Ohmsche Widerstände von solcher Größe geschaltet sind, daß sie den Strom auf die einzelnen Anker gleichmäßig verteilen, ohne die Zeitkonstante des Ankerstromkreises unter den Wert der Zeitkonstante des Feldstromkreises herabzusetzen